કયા ક્ષેત્રોમાં ગ્રેનાઈટ ચોકસાઇ પ્લેટફોર્મ લાગુ કરી શકાય છે?

ગ્રેનાઈટ ચોકસાઇ પ્લેટફોર્મ, તેમની ઉચ્ચ કઠોરતા, ઓછા વિસ્તરણ ગુણાંક, ઉત્તમ ભીનાશ પ્રદર્શન અને કુદરતી ચુંબકીય વિરોધી ગુણધર્મો સાથે, ઉચ્ચ-સ્તરીય ઉત્પાદન અને વૈજ્ઞાનિક સંશોધન ક્ષેત્રોમાં અનિવાર્ય એપ્લિકેશન મૂલ્ય ધરાવે છે જ્યાં ચોકસાઇ અને સ્થિરતાની ખૂબ માંગ હોય છે. નીચે તેના મુખ્ય એપ્લિકેશન દૃશ્યો અને તકનીકી ફાયદાઓ છે:
I. અતિ-ચોકસાઇવાળા પ્રક્રિયા સાધનોનું ક્ષેત્ર
સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદન સાધનો
એપ્લિકેશન દૃશ્યો: લિથોગ્રાફી મશીન વર્કપીસ ટેબલ, વેફર ડાઇસિંગ મશીન બેઝ, પેકેજિંગ સાધનો પોઝિશનિંગ પ્લેટફોર્મ.
ટેકનિકલ મૂલ્ય:
ગ્રેનાઈટના થર્મલ વિસ્તરણનો ગુણાંક ફક્ત (0.5-1.0) ×10⁻⁶/℃ છે, જે લિથોગ્રાફી મશીનના નેનોસ્કેલ એક્સપોઝર દરમિયાન તાપમાનના વધઘટનો પ્રતિકાર કરી શકે છે (±0.1℃ વાતાવરણમાં વિસ્થાપન ભૂલ < 0.1nm).
આંતરિક સૂક્ષ્મ છિદ્ર રચના કુદરતી ભીનાશ (ભીનાશ ગુણોત્તર 0.05 થી 0.1) બનાવે છે, જે ડાયસિંગ મશીન દ્વારા હાઇ-સ્પીડ કટીંગ દરમિયાન કંપન (કંપનવિસ્તાર < 2μm) ને દબાવી દે છે અને ખાતરી કરે છે કે વેફર કટીંગની ધારની ખરબચડી Ra 1μm કરતા ઓછી છે.

2. પ્રિસિઝન ગ્રાઇન્ડીંગ મશીનો અને કોઓર્ડિનેટ મેઝરિંગ મશીનો (CMM)
અરજી કેસ:
ત્રણ-સંકલન માપન મશીનનો આધાર એક અભિન્ન ગ્રેનાઈટ માળખું અપનાવે છે, જેની સપાટતા ±0.5μm/m છે. એર-ફ્લોટિંગ ગાઈડ રેલ સાથે મળીને, તે નેનો-લેવલ મૂવમેન્ટ ચોકસાઈ (પુનરાવર્તિત સ્થિતિ ચોકસાઈ ±0.1μm) પ્રાપ્ત કરે છે.
ઓપ્ટિકલ ગ્રાઇન્ડીંગ મશીનનું વર્કટેબલ ગ્રેનાઈટ અને સિલ્વર સ્ટીલની સંયુક્ત રચના અપનાવે છે. K9 ગ્લાસને ગ્રાઇન્ડ કરતી વખતે, સપાટીની તરંગ λ/20 (λ=632.8nm) કરતા ઓછી હોય છે, જે લેસર લેન્સની અતિ-સરળ પ્રક્રિયા જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે.
II. ઓપ્ટિક્સ અને ફોટોનિક્સ ક્ષેત્ર
ખગોળીય ટેલિસ્કોપ અને લેસર સિસ્ટમ્સ
લાક્ષણિક એપ્લિકેશનો:
મોટા રેડિયો ટેલિસ્કોપની પ્રતિબિંબ સપાટીનું સપોર્ટ પ્લેટફોર્મ ગ્રેનાઈટ હનીકોમ્બ સ્ટ્રક્ચર અપનાવે છે, જે સ્વ-વજનમાં હલકું છે (ઘનતા 2.7g/cm³) અને મજબૂત પવન કંપન પ્રતિકાર ધરાવે છે (10-સ્તરના પવન હેઠળ વિકૃતિ < 50μm).
લેસર ઇન્ટરફેરોમીટરનું ઓપ્ટિકલ પ્લેટફોર્મ માઇક્રો-પોરસ ગ્રેનાઈટનો ઉપયોગ કરે છે. રિફ્લેક્ટર વેક્યુમ શોષણ દ્વારા નિશ્ચિત કરવામાં આવે છે, જેમાં 5nm કરતા ઓછી ફ્લેટનેસ ભૂલ હોય છે, જે ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ શોધ જેવા અતિ-ચોકસાઇવાળા ઓપ્ટિકલ પ્રયોગોની સ્થિરતા સુનિશ્ચિત કરે છે.
2. ચોકસાઇ ઓપ્ટિકલ ઘટક પ્રક્રિયા
ટેકનિકલ ફાયદા:
ગ્રેનાઈટ પ્લેટફોર્મની ચુંબકીય અભેદ્યતા અને વિદ્યુત વાહકતા શૂન્યની નજીક છે, જે આયન બીમ પોલિશિંગ (IBF) અને મેગ્નેટોરહેલોજિકલ પોલિશિંગ (MRF) જેવી ચોકસાઇ પ્રક્રિયાઓ પર ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપના પ્રભાવને ટાળે છે. પ્રોસેસ્ડ એસ્ફિકલ લેન્સની સપાટી આકાર ચોકસાઈ PV મૂલ્ય λ/100 સુધી પહોંચી શકે છે.
IIII. એરોસ્પેસ અને ચોકસાઇ નિરીક્ષણ
ઉડ્ડયન ઘટક નિરીક્ષણ પ્લેટફોર્મ
એપ્લિકેશન દૃશ્યો: એરક્રાફ્ટ બ્લેડનું ત્રિ-પરિમાણીય નિરીક્ષણ, એવિએશન એલ્યુમિનિયમ એલોય માળખાકીય ઘટકોના આકાર અને સ્થિતિ સહનશીલતાનું માપન.
મુખ્ય કામગીરી:
ગ્રેનાઈટ પ્લેટફોર્મની સપાટીને ઇલેક્ટ્રોલિટીક કાટ દ્વારા ટ્રીટ કરવામાં આવે છે જેથી બારીક પેટર્ન બને (Ra 0.4-0.8μm ની ખરબચડી સાથે), ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા ટ્રિગર પ્રોબ્સ માટે યોગ્ય, અને બ્લેડ પ્રોફાઇલ શોધવાની ભૂલ 5μm કરતા ઓછી હોય છે.
તે 200 કિલોથી વધુ ઉડ્ડયન ઘટકોના ભારનો સામનો કરી શકે છે, અને લાંબા ગાળાના ઉપયોગ પછી સપાટતામાં ફેરફાર 2μm/m કરતા ઓછો છે, જે એરોસ્પેસ ઉદ્યોગમાં ગ્રેડ 10 ની ચોકસાઇ જાળવણી જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે.

2. ઇનર્શિયલ નેવિગેશન ઘટકોનું માપાંકન
ટેકનિકલ આવશ્યકતાઓ: ગાયરોસ્કોપ અને એક્સીલેરોમીટર જેવા ઇનર્શિયલ ઉપકરણોના સ્ટેટિક કેલિબ્રેશન માટે અલ્ટ્રા-સ્ટેબલ રેફરન્સ પ્લેટફોર્મની જરૂર પડે છે.
ઉકેલ: ગ્રેનાઈટ પ્લેટફોર્મને સક્રિય વાઇબ્રેશન આઇસોલેશન સિસ્ટમ (કુદરતી આવર્તન < 1Hz) સાથે જોડવામાં આવે છે, જે વાઇબ્રેશન પ્રવેગક < 1×10⁻⁴g ધરાવતા વાતાવરણમાં < 0.01°/h < 0.01°/h ની શૂન્ય-ઓફસેટ સ્થિરતાનું ઉચ્ચ-ચોકસાઇ માપાંકન પ્રાપ્ત કરે છે.
ચોથો નેનો ટેકનોલોજી અને બાયોમેડિસિન
સ્કેનિંગ પ્રોબ માઇક્રોસ્કોપ (SPM) પ્લેટફોર્મ
મુખ્ય કાર્ય: એટોમિક ફોર્સ માઇક્રોસ્કોપી (AFM) અને સ્કેનિંગ ટનલિંગ માઇક્રોસ્કોપી (STM) ના આધાર તરીકે, તેને પર્યાવરણીય સ્પંદનો અને થર્મલ ડ્રિફ્ટથી અલગ કરવાની જરૂર છે.
કામગીરી સૂચકાંકો:
ગ્રેનાઈટ પ્લેટફોર્મ, ન્યુમેટિક વાઇબ્રેશન આઇસોલેશન લેગ્સ સાથે સંયોજનમાં, બાહ્ય સ્પંદનો (1-100Hz) ના ટ્રાન્સમિશન દરને 5% કરતા ઓછો કરી શકે છે, વાતાવરણીય વાતાવરણમાં AFM ના અણુ-સ્તરની ઇમેજિંગ પ્રાપ્ત કરી શકે છે (રીઝોલ્યુશન < 0.1nm).
તાપમાન સંવેદનશીલતા 0.05μm/℃ કરતા ઓછી છે, જે સતત તાપમાન (37℃±0.1℃) વાતાવરણમાં જૈવિક નમૂનાઓના નેનોસ્કેલ અવલોકન માટેની આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરે છે.
2. બાયોચિપ પેકેજિંગ સાધનો
એપ્લિકેશન કેસ: DNA સિક્વન્સિંગ ચિપ્સ માટે ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા સંરેખણ પ્લેટફોર્મ ગ્રેનાઈટ એર-ફ્લોટિંગ ગાઇડ રેલ્સને અપનાવે છે, જેની સ્થિતિ ચોકસાઈ ±0.5μm છે, જે માઇક્રોફ્લુઇડિક ચેનલ અને ડિટેક્શન ઇલેક્ટ્રોડ વચ્ચે સબ-માઇક્રોન બોન્ડિંગ સુનિશ્ચિત કરે છે.
V. ઉભરતા એપ્લિકેશન દૃશ્યો
ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગ સાધનોનો આધાર
ટેકનિકલ પડકારો: ક્યુબિટ મેનીપ્યુલેશન માટે અત્યંત નીચા તાપમાન (mK સ્તર) અને અતિ-સ્થિર યાંત્રિક વાતાવરણની જરૂર પડે છે.
ઉકેલ: ગ્રેનાઈટનો અત્યંત ઓછો થર્મલ વિસ્તરણ ગુણધર્મ (વિસ્તરણ દર -200℃ થી ઓરડાના તાપમાને 1ppm થી ઓછો) અતિ-નીચા તાપમાનના સુપરકન્ડક્ટિંગ ચુંબકની સંકોચન લાક્ષણિકતાઓ સાથે મેળ ખાય છે, જે ક્વોન્ટમ ચિપ્સના પેકેજિંગ દરમિયાન ગોઠવણી ચોકસાઈ સુનિશ્ચિત કરે છે.
2. ઇલેક્ટ્રોન બીમ લિથોગ્રાફી (EBL) સિસ્ટમ
મુખ્ય કામગીરી: ગ્રેનાઈટ પ્લેટફોર્મનો ઇન્સ્યુલેશન ગુણધર્મ (પ્રતિરોધકતા > 10¹³Ω · m) ઇલેક્ટ્રોન બીમના સ્કેટરિંગને અટકાવે છે. ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક સ્પિન્ડલ ડ્રાઇવ સાથે જોડીને, તે નેનોસ્કેલ લાઇન પહોળાઈ (< 10nm) સાથે ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા લિથોગ્રાફી પેટર્ન લેખન પ્રાપ્ત કરે છે.
સારાંશ
ગ્રેનાઈટ પ્રિસિઝન પ્લેટફોર્મનો ઉપયોગ પરંપરાગત પ્રિસિઝન મશીનરીથી લઈને નેનો ટેકનોલોજી, ક્વોન્ટમ ફિઝિક્સ અને બાયોમેડિસિન જેવા અત્યાધુનિક ક્ષેત્રો સુધી વિસ્તર્યો છે. તેની મુખ્ય સ્પર્ધાત્મકતા સામગ્રી ગુણધર્મો અને એન્જિનિયરિંગ આવશ્યકતાઓના ઊંડા જોડાણમાં રહેલી છે. ભવિષ્યમાં, સંયુક્ત મજબૂતીકરણ તકનીકો (જેમ કે ગ્રાફીન-ગ્રેનાઈટ નેનોકોમ્પોઝિટ્સ) અને બુદ્ધિશાળી સેન્સિંગ તકનીકોના એકીકરણ સાથે, ગ્રેનાઈટ પ્લેટફોર્મ અણુ-સ્તરની ચોકસાઈ, પૂર્ણ-તાપમાન શ્રેણી સ્થિરતા અને બહુ-કાર્યકારી એકીકરણની દિશામાં આગળ વધશે, જે અલ્ટ્રા-પ્રિસિઝન ઉત્પાદનની આગામી પેઢીને ટેકો આપતા મુખ્ય મૂળભૂત ઘટકો બનશે.